Giáo trình Vẽ thiết kế Cơ điện tử (Nghề Cơ điện tử Trình độ CĐTC)

ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH AN GIANG TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ AN GIANG GIÁO TRÌNH Vẽ thiết kế Cơ điện tử NGHỀ CƠ ĐIỆN TỬ TRÌNH ĐỘ TRUNG CẤP, CAO ĐẲNG (Ban hành theo Quyết định số: /QĐ-CĐN ngày tháng năm 20 Hiệu trưởng trường Cao đẳng nghề An Giang) An Giang, Năm ban hành: 2020 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng ngun trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm LỜI GIỚI THIỆU Cơ điện tử hệ thống cấu máy có thiết bị điều khiển lập trình có khả hoạt động cách linh hoạt Ứng dụng sinh hoạt, công nghiệp, lĩnh vực nghiên cứu như; máy lạnh, tủ lạnh, máy giặt, máy chụp hình, modul sản xuất linh hoạt, tự động hóa q trình sản xuất thiết bị hổ trợ nghiên cứu thiết bị đo hệ thống kiễm tra … Một số nhà khoa học nhà nghiên cứu định nghĩa điện tử sau: Khái niệm điện tử mở từ định nghĩa ban đầu công ty Yasakawa Electric: “thuật ngữ Mechantronics (Cơ điện tử) tạo (Mecha) Mechanism (trong Cơ Cấu) tronics electronics (Điện Tử) Nói cách khác, cơng nghệ sản phẩm ngày phát triển ngày kết hợp chặt chẽ hữu thành phần điện tử vào cấu khó ranh giới chúng Một định nghĩa khác điện tử thường hay nói tới Harashima, Tomizukava Fuduka đưa năm 1996: “ Cơ điện tử tích hợp chặt chẽ kỹ thuật khí với điện tử điều khiển máy tính thơng minh thiết kế chế tạo sản phẩm qui trình cơng nghiệp Thiết kế phần quan trọng trình sản xuất đặc biệt lĩnh vực điện tử Giáo trình cung cấp kiến thức để thực thiết kế hệ thống điện tử Giáo trình bao gồm phần : MỞ ĐẦU Chương Các nhóm lệnh sử dụng Autocad Chương Ứng dụng nâng cao phần mềm thiết kế Chương Trình diễn xuất vẻ An Giang, ngày 21 tháng 07 năm 2020 Tham gia biên soạn Chủ biên Th.S Nguyễn Đức Tài MỤC LỤC ĐỀ MỤC TRANG TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN LỜI GIỚI THIỆU GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN MỞ ĐẦU Chương Các nhóm lệnh sử dụng Autocad Các lệnh vẽ Các lệnh hiệu chỉnh 10 Các lệnh chép biến đổi hình 10 Bài tập Error! Bookmark not defined Chương Ứng dụng nâng cao phần mềm thiết kế 19 Làm quen với giao diện 19 Xử lý phác thảo 2D 20 Tạo hình chi tiết 3D 26 Bài Tập 36 Chương Trình diễn xuất vẻ 44 Mô Phỏng chuyển động chi tiết khí 44 Xuất vẽ 51 GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN Tên mơ đun: Vẽ thiết kế điện tử Mã môn học/mô đun: MĐ 16 Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị mơn học/mơ đun: -Vị trí: Là mơn học kỹ thuật sở Mơn học bố trí học song song với MH10, MH11 học trước môn học, mơ đun chun mơn nghề - Tính chất: Là mơn học bắt buộc chương trình đào tạo nghề điện tử.Ý nghĩa vai trị mơn học/mơ đun: Mục tiêu môn học/mô đun: Về kiến thức: - Những kiến thức sử dụng phần mềm trợ giúp thiết kế máy tính nhằm làm sở cho việc nâng cao trình độ chun mơn tay nghề sinh viên Về kỹ năng: Đánh giá qua kỹ sử dụng máy tính, phần mềm ứng dụng để vẽ vẽ 2D, 3D phục vụ cho trình thiết kế, lắp ráp lĩnh vực điện tử Về lực tự chủ trách nhiệm: - Chủ động, sáng tạo an toàn q trình học tập; - Rèn luyện tính siêng học tập Nội dung môn học/mô đun Thời gian Bài Số Tên chương, mục TT Tổng Lý tập, số thuyết thực hành Kiểm tra (LT TH) I Mở đầu 1 0 II Các nhóm lệnh sử dụng 31 24 Autocad - Các lệnh vẽ - Các lệnh hiệu chỉnh - Các lệnh chép biến đổi hình Kiểm tra định kỳ III Ứng dụng nâng cao phần mềm thiết 24 18 Trình diễn xuất vẻ 2 Tổng cộng 60 12 44 kế - Xử lý ràng buộc phát thảo 2D - Tạo hình chi tiết 3D - Đặt ràng buộc phận lắp ráp Kiểm tra định kỳ IV MỞ ĐẦU Giới thiệu: Phần giới thiệu hệ thống điện tử Mục tiêu: Trình bày đời phát triển môn học; nội dung nghiên cứu; tính chất nhiệm vụ mơn học; vai trị, vị trí mơn học nghề Cơ điện tử Cơ điện tử hệ thống cấu máy có thiết bị điều khiển lập trình có khả hoạt động cách linh hoạt Ứng dụng sinh hoạt, công nghiệp, lĩnh vực nghiên cứu như; máy lạnh, tủ lạnh, máy giặt, máy chụp hình, modul sản xuất linh hoạt, tự động hóa trình sản xuất thiết bị hổ trợ nghiên cứu thiết bị đo hệ thống kiễm tra … Một số nhà khoa học nhà nghiên cứu định nghĩa điện tử sau: Khái niệm điện tử mở từ định nghĩa ban đầu công ty Yasakawa Electric: “thuật ngữ Mechantronics (Cơ điện tử) tạo (Mecha) Mechanism (trong Cơ Cấu) tronics electronics (Điện Tử) Nói cách khác, công nghệ sản phẩm ngày phát triển ngày kết hợp chặt chẽ hữu thành phần điện tử vào cấu khó ranh giới chúng Một định nghĩa khác điện tử thường hay nói tới Harashima, Tomizukava Fuduka đưa năm 1996: “ Cơ điện tử tích hợp chặt chẽ kỹ thuật khí với điện tử điều khiển máy tính thơng minh thiết kế chế tạo sản phẩm qui trình cơng nghiệp.” Cùng năm Auslander Kempf đưa định nghĩa khác sau: “ Cơ điện tử áp dụng tổng hợp định tạo nên hoạt động hệ vật lý.” Năm 1997, Shetty lại quan niệm: “ Cơ điện tử phương pháp luận dùng để thiết kế Tối Ưu Hóa sản phẩm điện.” Và gần đây, Bolton đề xuất định nghĩa: “ Một hệ điện tử không kết hợp chặt chẽ hệ khí điện khơng đơn hệ điều khiển, tích hợp đầy đủ tất hệ trên.” Tất định nghĩa phát biểu Cơ điện tử xác đáng giàu thông tin, nhiên thân chúng, đứng riêng lẻ lại không định nghĩa đầy đủ thuật ngữ Cơ điện tử.” Cũng giống điện tử, có nhiều khái niệm khác hệ thống điện tử Chúng ta khảo sát số quan điểm sau Bradley, Okyay Kaynak, Bolton, Shetty Sự thành công ngành công nghiệp sản xuất bán hàng thị trường giới phụ thuộc nhiều vào khả kết hợp Điện-Điện Tử công nghệ tin học vào sản phẩm khí phương thức sản xuất khí Đặc tính làm việc nhiều sản phẩm tại-xe ô tô, máy giặt, robot, máy công cụ… việc sản xuất chúng phụ thuộc nhiều khả ngành công nghiệp ứng dụng kỹ thuật vào việc sản xuất sản phẩm qui trình sản xuất Kết tạo hệ thống rẻ hơn, đơn giản hơn, đáng tin cậy linh hoạt so với hệ thống trước Ranh gới điện điện tử , máy tính vá khí bị thay kết hợp chúng Sự kết hợp tiến tới hệ thống : Hệ thống điện tử Chương I Các nhóm lệnh sử dụng Autocad Giới thiệu: Hướng dẫn sử dụng nhóm lệnh sử dụng Autocad Mục tiêu: - Hiểu lệnh sử dụng Autocad - Biết sử dụng lệnh để vẽ vẽ kỹ thuật Autocad - Có ý thức tự giác, tính kỷ luật cao, tinh thần trách nhiệm cơng việc, có tinh thần hợp tác, giúp đỡ lẫn Các lệnh vẽ a Lệnh vẽ Đường thẳng Menu bar Nhập Lệnh Draw\Line Line L Toolbar b Lệnh vẽ hình trịn Menu bar Nhập Lệnh Draw\Circle\… Circle C Toolbar c Lệnh vẽ đường cong Menu bar Nhập Lệnh Draw\ARC\… ARC A Toolbar d Các lệnh khác Lệnh vẽ đa tuyến Pline Menu bar Nhập Lệnh Draw\PolyLine\… Pline PL Toolbar Lệnh vẽ hình nhữ nhật Rectang Draw\Rectangle\… Rectangle REC Bài tập 12 Bài tập 13 Bài tập 14 42 Bài tập 15 43 Chương Trình diễn xuất vẻ Mục tiêu: - Hiểu cách thức mô xuát vẻ phần mềm Inventor - Biêt cách thức mơ chuyển động khí - Biết xuất vẽ - Có ý thức tự giác, tính kỷ luật cao, tinh thần trách nhiệm cơng việc, có tinh thần hợp tác, giúp đỡ lẫn Mô Phỏng chuyển động chi tiết khí Shape Generator: Sử dụng cơng cụ tạo hình để khám phá khả thiết kế sớm giai đoạn thiết kế Xác định hình dạng chức cho phận thiết kế Inventor cung cấp hình thức tối ưu hóa cho độ cứng, trọng lượng Với Shape Generator bạn nạp áp dụng điều kiện giới thực để xem sản phẩm sử dụng nào; kiểm sốt xem đâu hình dạng sản phẩm tối ưu với độ dày vật liệu tối thiểu; xác định vùng cần tránh (keep-out zone) trì đối xứng; sử dụng hình dạng tạo hình tham khảo bên mơi trường thiết kế Mơ hình tham số: Sử dụng menu để truy cập lệnh trỏ chuột; tạo thơng số kích thước bạn phác họa; đối tượng 3D, fillet, chamfer có kích thước linh hoạt; lệnh Iterate thiết kế sử dụng cơng cụ để nhanh chóng 44 xác định tính có lịch sử mơ hình xem mối quan hệ cha Truy cập lệnh thông qua menu trỏ chuột phần mềm thiết kế kỹ thuật Inventor Lắp ráp mơ hình: Nhanh chóng lắp ráp sản phẩm bạn để đánh giá độ phù hợp chức Xác định chỗ chưa phù hợp, tạo vẽ phối cảnh mô hiệu suất phận lắp ráp Sử dụng khớp để áp dụng ràng buộc thích hợp bước nhất; sử dụng liệu từ nguồn nào, trì liên kết đến tập tin gốc 45 Lắp ráp mơ hình phần mềm mô sản phẩm 3D Inventor Tạo vẽ: Tạo vẽ kết hợp tập tin DWG gốc Inventor AutoCAD Sửa đổi kích thước vẽ để tạo thay đổi mơ hình 3D nhiều Xác định vị trí, tỷ lệ, định hướng hình chiếu với điều khiển tương tác Sử dụng menu đánh dấu để thêm hình chiếu phụ hình cắt Trình bày chi tiết vẽ cách nhanh chóng cách lấy kích thước từ thơng số mơ hình 46 Xác định vị trí, tỷ lệ mơ hình vẽ với phần mềm thiết kế đồ họa 3D Inventor Tạo mơ hình linh hoạt: Sử dụng cơng cụ mơ hình thích hợp cho cơng việc Tạo mơ hình theo cách bạn muốn: o Tạo mơ hình tham số: Xác định mối quan hệ tính thành phần mơ hình o Tạo mơ hình hình dạng tự do: Tạo hình dạng phức tạp sử dụng cơng nghệ TSplines o Tạo mơ hình trực tiếp: Thực nhanh chỉnh sửa mơ hình với điều khiển push/pull đơn giản 47 Các cơng cụ tạo mơ hình phần mềm đồ họa kỹ thuật Inventor Thiết kế khái niệm layout: Mở tập tin DWG AutoCAD trực tiếp từ bên Inventor làm sở cho mô hình 3D: o Rút khối tạo bên AutoCAD vào phần tập tin riêng biệt o Thêm ràng buộc để đặt chúng vào mơ hình lắp ráp o Tiếp tục chỉnh sửa layout 2D khái niệm bên AutoCAD o Các mơ hình Inventor tự động cập nhật mà không cần phải làm lại 48 Thiết kế layout khái niệm Inventor Thiết kế phận nhựa: Với công cụ thiết kế phận nhựa Inventor bạn có thể: o Tạo hình dạng phức tạp dựa cơng nghệ T-Splines o Tạo hình phổ biến hình vịm, gờ cong hay lưới tản nhiệt o Xác định vấn đề chất lượng tiềm phận sử dụng phân tích dịng nhựa dựa cơng nghệ Moldflow 49 Thiết kế phận nhựa tiêu chuẩn, phức tạp với Inventor Thiết kế kim loại phức tạp phù hợp với tiêu chuẩn doanh nghiệp nhờ vào công cụ với khả năng: o Chuyển đổi thiết kế kim loại 2D sang mơ hình 3D tạo từ đầu o Tạo nếp gấp, đường viền gờ (mặt bích) Thiết kế kim loại chi tiết bề mặt Inventor 50 Xuất vẽ a Create a drawing – tạo vẽ B1 Chọn New menu Application B2 Chọn tab Metric, sau chọn ISO.idw B3 Ấn OK B4 Trên dải băng công cụ (ribbon), chọn tab Place ViewsCreate panel Base Để chọn mơ hình, hộp thoại Drawing View, chọn Open an existing file B5 Chọn hinge.ipt, click Open B6 Xác định vị trí đặt frontview – mặt phía trước Chú ý để lại khoảng khơng gian hình chiếu đường viền dùng để thêm kích thước vẽ hình chiếu khác Lưu ý: Trước đặt hình chiếu sở, bạn sử dụng tùy chọn hộp thoại Drawing View để định rõ thuộc tính hình chiếu Trong thực hành này, sử dụng tùy chọn mặc định b view projection – xem hình chiếu Sau bạn đặt mặt sở (baseview), tab Place Views bảng Create lệnh Projected tự động kích hoạt Để hiểu hình chiếu, di chuyển trỏ theo cung trịn quanh đường biên hình chiếu đứng Chú ý Autodesk Inventor hiển thị trước hình chiếu khác Nhấn vào khu vực mặt sở để đặt hình chiếu Lưu ý mẫu hình chữ nhật đặt vào nơi bạn chọn, cho thấy vị trí dự định hình chiếu Nhấn vào khu vực bên phải mặt sở để đặt hình chiếu cạnh Một hình vng khác đặt vào vị trí Nhấn vào khu vực số hình bên Một hình vng đặt vào vị trí hình chiếu đằng cự Nhấn chuột phải, chọn Create hình chiếu mà bạn bố trí tạo 51 Lưu ý: Tiêu chuẩn ISO định rõ góc chiếu Tiêu chuẩn ANSI định rõ góc chiếu thứ Các hình chiếu thành lập tiêu chuẩn định rõ mẫu sử dụng để tạo vẽ Autodesk Inventor cung cấp mẫu cho tiêu chuẩn chấp nhận tồn giới Bạn thay đổi tiêu chuẩn cung cấp để phù hợp với yêu cầu Bố trí gần hình chiếu hình Di chuyển hình chiếu đơn giản Bạn cần di trỏ vào hình chiếu, chờ có khung chấm đỏ lên, ấn kéo hình chiếu tới vị trí mà bạn muốn Những hình chiếu phụ thuộc vào hình chiếu ban đầu di chuyển hình chiếu ban đầu thay đổi vị trí Trong thời điểm này, bạn thêm kích thước vào ngay, nhiên thêm hình chiếu mặt cắt trước Bây giờ, từ từ di chuyển trỏ lên phía trên, vượt qua đường viền 52 Khi bạn di chuyển lên trên, lưu ý đường chấm chấm (dotted line) kéo dài từ vị trí trỏ trung điểm đoạn thẳng Đường cho bạn biết trỏ nằm vị trí thẳng hàng với trung điểm đoạn thẳng định vị hình trịn màu xanh Nếu di chuyển xa sang bên phải bên trái, bạn khơng cịn thẳng hàng với điểm nữa, dotted line biến Khi dotted line xuất hiện, nhấn chuột để xác định điểm đường cắt Bây giờ, di chuyển trỏ xuống phía hình Con trỏ bạn di chuyển vng góc so với điểm biểu tượng vng góc bên cạnh Khi biểu tượng vng góc xuất bên cạnh trỏ, nhấn để chọn điểm kết thúc cho đường cắt Kích chuột phải, chọn Continue Hộp thoại The Section View xuất cung cấp tùy chọn cho vẽ mặt cắt Chúng ta sử dụng tùy chọn mặc định Di chuyển trỏ sang bên trái mặt phía trước, click vào nơi bạn muốn đặt hình chiếu mặt cắt đóng hộp thoại 53 Trong việc tạo hình chiếu mặt cắt, bạn sử dụng khả Inventor để suy mối quan hệ hình học xây dựng hình chiếu mặt cắt Ở ví dụ này, bạn sử dụng đường thẳng Nhưng trường hợp khác phức tạp hơn, bạn sử dụng đường phân đoạn qua điểm trung tâm feature Một hình chiếu mặt cắt tạo ra, nhãn dùng để đưa thơng tin hình chiếu mặt cắt này, ví dụ tỉ lệ 1:1 Nhãn tùy chọn di chuyển vị trí chỉnh sửa tùy theo yêu cầu khác Di chuyển trỏ lên vị trí nhãn Khi dòng văn đổi sang màu đỏ, nhấn kéo lên để nhường vị trí cho việc ghi kích thước Giờ bạn đặt kích thước giải khác cho vẽ c Đặt đường nối tâm Trên băng công cụ, chọn tab Annotate bảng Symbols Centerline Di chuyển trỏ vào lỗ phía bên trái hình chiếu mặt cắt Khi hình trịn màu xanh xuất hiện, điều nghĩa bạn trêb điểm trung tâm, nhấn chọn điểm đường nối tâm – centerline Mẹo: Bạn ấn vào đường trịn thay chuột vào tâm hình 54 Di chuyển chuột sang bên phải nằm tâm lỗ bên phải Khi hình trịn màu xanh xuất hiện, ấn vào để chọn điểm cuối cho centerline Click chuột phải để mở menu Chọn Create để hoàn thành việc đặt centerline Một việc tương tự với baseview Chọn tab Annotate bảng Symbols Center Mark Di chuyển trỏ vào vị trí tâm feature hình trụ phía bên phải hình chiếu mặt cắt Ấn hình trịn màu xanh xuất Tương tự vậy, đặt mốc trung tâm phần cong bên baseview 55 Khi đường nối tâm mốc trung tâm đặt, bắt đầu đặt kích thước 56 ... tạo sản phẩm qui trình cơng nghiệp Thiết kế phần quan trọng trình sản xuất đặc biệt lĩnh vực điện tử Giáo trình cung cấp kiến thức để thực thiết kế hệ thống điện tử Giáo trình bao gồm phần : MỞ... nâng cao phần mềm thiết kế Mục tiêu: - Hiểu ứng dụng phần mềm mô vào thiết kế điện tử - Thiết kế chi tiết khí phầm mềm - Có ý thức tự giác, tính kỷ luật cao, tinh thần trách nhiệm cơng việc, có tinh... tính, phần mềm ứng dụng để vẽ vẽ 2D, 3D phục vụ cho trình thiết kế, lắp ráp lĩnh vực điện tử Về lực tự chủ trách nhiệm: - Chủ động, sáng tạo an tồn q trình học tập; - Rèn luyện tính siêng học